Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik KFZ 12V - Wie Meßeingang schützen?


von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

wenn man die KFZ Bordnetzspannung mit einem µC oder ähnlichen mitloggen 
lassen möchte, wie schützt man die Meßschaltung vor den hohen 
Spannungsspitzen die auftreten können?

Die Meßschaltung wird fremd versorgt. Nur der Meßeingang sollte doch 
irgendwie geschützt werden ...

: Verschoben durch Admin
von Philippe B. (philippe27)


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Hallo

Wenn du gleichzeitig neben dem Messeingang auch noch Spannung vom 
Boardnetz beziehen kannst, ist es am einfachsten via Optokoppler.

Ansonsten Filter, Varistor, Z-Diode ect. zur Spannungs- und 
Strombegrenzung im Fehlerfall.

: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

ich glaube wir verstehen und falsch. Die Schaltung selbst µC o.ä. wird 
fremd versorgt, damit hier erstmal nichts passiert. Der µC Eingang muß 
geschützt werden vor Spannungsspitzen aus dem Boardnetz.

Was bringt der 100kOhm Widerstand? In Reihe zum µC Eingang würde doch 
eine Spannungsspitze durchgereicht. Oder nicht?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Veit Devil schrieb:
> Was bringt der 100kOhm Widerstand? In Reihe zum µC Eingang würde doch
> eine Spannungsspitze durchgereicht. Oder nicht?

Schon, aber der Strom wird begrenzt und dadurch die internen 
Schutzdioden des AVR geschont. Allerdings sind 100k für z.B. einen 
Analogeingang nicht drin, da er schon enorm die Messung verfälscht. Wir 
wissen aber nicht, was da für Signale auss dem Auto kommen, das musst du 
dann schon mal genauer sagen.

von klaus (Gast)


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Den Spannungsteiler habe ich mit max 14.5V => 4.5V berechnet.

Der Kondensator vor dem ADC Eingang sorgt dafür, dass die Messung trotz 
des hohen Widerstands klappt.

von schonwieder (Gast)


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Einfach keine Lust hier mal nachzuschauen, die Suche zu benutzen, oder 
ist es Unfähigkeit?
Immer wieder das gleiche...

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

von René B. (reneb)


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Dein Spannungsteiler schaut doch ganz gut aus. Wenn du jetzt bis zu 
0,5mA an den internen Schutzdioden deines ADC abkannst, sind wir bei 
0,5mA*60kOhm=30V über Versorgung, also bis zu 35V Spitze kann deine 
Schaltung dann schon ab...
Wenn du damit leben kannst, dass man kein E-Schweißgerät während des 
Betriebs der Schaltung an deinem Auto anlegen sollte, ist das doch OK.

von Lothar S. (loeti)


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> also bis zu 35V Spitze kann deine Schaltung dann schon ab...

Es sind aber bis zu 10s bei 60V gefragt, siehe Link

Grüße Löti

von klaus (Gast)


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René B. schrieb:
> Dein Spannungsteiler schaut doch ganz gut aus. Wenn du jetzt bis
> zu
> 0,5mA an den internen Schutzdioden deines ADC abkannst, sind wir bei
> 0,5mA*60kOhm=30V über Versorgung, also bis zu 35V Spitze kann deine
> Schaltung dann schon ab...
> Wenn du damit leben kannst, dass man kein E-Schweißgerät während des
> Betriebs der Schaltung an deinem Auto anlegen sollte, ist das doch OK.

Hä? Über den 60k Widerstand fließen doch erst bei 300V 5mA

von klaus (Gast)


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Ich bin bei der Berechnung von 5mA erlaubtem Injektionsstrom 
ausgegangen.

Bei 0.5mA müsste dann eben ein 600k Widerstand rein..

Oder externe Dioden.

PS: Ich bin nicht der TO

von Lothar S. (loeti)


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0,5mA = 500µA

: Bearbeitet durch User
von Anja (Gast)


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Lothar S. schrieb:
> Es sind aber bis zu 10s bei 60V gefragt, siehe Link

Die Frage hierbei ist allerdings ob bei 60V noch richtig gemessen werden 
muß oder ob gewisse Messfehler zulässig sind. Bei 14,5V Meßbereich 
schließe ich das aus. Bei modernen PKWs mit Zentralschutz sind es häufig 
nur 40V.
Wenn man exakt rechnet fließt auch nicht der gesamte Strom durch den Pin 
die 200uA für den 27K Widerstand sollte man abziehen.

Wobei 14,5V Meßbereich eher etwas knapp sind. Übliche Elektronik sollte 
bis 16V ohne Einschränkungen funktionieren. Bei 18-24V darf noch nichts 
kaputt gehen. Ich nehme häufig 62K + 15K als Spannungsteiler bis 25,6V

Gruß Anja

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Anja schrieb:
> Die Frage hierbei ist allerdings ob bei 60V noch richtig gemessen werden
> muß oder ob gewisse Messfehler zulässig sind.

Wenn das nur 60V Spitzen sind, schluckt da auch der 100nF am ADC Eingang 
eine Menge von weg.
C2 bereitet mir ein wenig Bauchschmerzen, der arme Kerl steht ja vor der 
Aufgabe, das gesamte Bordnetz zu filtern. M.E. lässt man ihn entweder 
weg, oder legt vor ihn zumindest noch eine anständige RL Kombi.

von Anja (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> C2 bereitet mir ein wenig Bauchschmerzen, der arme Kerl steht ja vor der
> Aufgabe, das gesamte Bordnetz zu filtern

Er ist ja nicht allein, da gibt es noch vieele andere C´s die helfen.
Mindestgröße ist so um die 10nF die man für ESD-Pulse braucht. 
(Ansonsten reicht die Spannungsfestigkeit des Spannungsteilerwiderstands 
nicht).

Man sollte halt nicht den Fehler machen C2 mit Z5U Keramik und 16V in 
0402 Bauform auszuwählen.
X7R (verlustarm) und >= 1206 mit 100V besser 200V Spannungsfestigkeit 
würde ich mindestens wählen.

Gruß Anja

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

ich blick noch nicht ganz durch. Habe mal die Vorschläge 
zusammengewürfelt. Ich hoffe das ist so möglich. Ich möchte nichts 
weitermachen als die 12V von der Autobatterie messen. Alles was über 14V 
liegt ist eigentlich egal. Muß nicht genau sein. Mir kommt es eher 
darauf an zu messen wenn die Batteriespannung langsam fällt, wenn das 
Auto längere Zeit steht.
Da ich die Schaltung aber nicht ständig ein- und ausbauen möchte und 
drin bleiben soll, muß die eben dennoch geschützt sein vor möglichen 
Spannungsspitzen.

Ist der Schaltung so richtig? Oder müssen die Schutzdioden vor an den 
Eingang links?

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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So würde ich es auch machen. Auch wenn ich C1 trotzdem weglassen 
würde...

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

eine Frage bleibt noch. Wenn die Diode BAV99 ansprechen sollte, gibt es 
doch einen Kurzschluss meiner 5V Fremdversorgung. Wie wird das 
verhindert?

Bei dem Widersstandsteiler dürfen demzufolge max. 16V anliegen damit am 
µC max. zulässige 5V nicht überschritten werden. Alles was über 16V 
liegt sind wohl nur kurze Störimpulse die von dem Eingangskondensator 
eliminiert werden?

von dfwf4g4g (Gast)


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Immer dieses gefährliche Halbwissen, wenn es um KFZ-Elektronik geht.

Die Clamping-Diode D1 bitte als Schottky-Diode (z.B. BAT64, gibt es
auch als Doppel-Diode mit passender Polarität) auslegen.
Zwischen Dioden und ADC einen 1k-Widerstand hinzufügen.

C1 ist klassischerweise 10n, 100n stören aber nicht. 0805  50V  X7R / 
10%
ist üblich. Open-Mode, Flex oder Soft nehmen. Oder zwei Kerkos in Reihe,
90° zueinander gedreht. Nur "für"/gegen ESD, keine Funktion bei der 
Messung
an sich. Das Filter kommt später durch R1/R2/C2.

R1 und R2 würde ich so auslegen, dass man mindestens 26V mit dem ADC 
erfassen kann. C2 kannst Du dann über die von Dir später Sampling-Rate 
berechnen (Zeitkonstante), um so viel Noise wie möglich zu heraus zu 
filtern.

Verpolfall beachten!
-> Batterie verpolt angeschlossen.
-> Wo kommen die 5V her?
-> Der ADC darf nicht beschädigt werden.

Ansonsten für den Anfang ordentlich.

Umsetzung im µC beachten, SW-Filter vorsehen, Messwertkonvertierung, 
Wertebereich!, ggf. Plausibilisierung.

von dfwf4g4g (Gast)


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Veit Devil schrieb:
> eine Frage bleibt noch. Wenn die Diode BAV99 ansprechen sollte, gibt es
> doch einen Kurzschluss meiner 5V Fremdversorgung. Wie wird das
> verhindert?


Wo ist dann da ein Kurzschluss? Der Stromfluss wird durch R1/R2 
limitiert.

Es stellt sich höchstens die Frage, was mit dem injizierten Strom 
bezüglich 5V passiert.


> Bei dem Widersstandsteiler dürfen demzufolge max. 16V anliegen damit am
> µC max. zulässige 5V nicht überschritten werden. Alles was über 16V
> liegt sind wohl nur kurze Störimpulse die von dem Eingangskondensator
> eliminiert werden?


Wahrscheinlich Verständnisproblem in Kombination s.o.

Die Dioden limitieren die Spannung auf irgendwas um die -0,3V und 5,3V
und schützen damit Deinen ADC. Solange die nicht beschädigt (überlastet) 
werden.

Der Eingangskondensator ist lediglich ein ESD-Schutz. Gehört so nah wie 
möglich im Layout an den Stecker.

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

die 5V kommen woanders her. Fremdversorgung. Nehme ich nicht von der 
Autobatterie. Später soll der µC noch mehr machen, da könnte ich Gefahr 
laufen meine Autobatterie über Tage/Woche leer zu saugen.

Das mit dem "injizierten Strom bezüglich 5V" war meine Frage. Sonst 
hätte ich doch im Fall des Falles meine 5V kurzgeschlossen?

Warum BAT64 und nicht die BAV99 vom dse-faq Link weiter oben?

Welche Aufgabe hat der 1K vorm ADC Eingang genau?

Warum bis 26V messen?

Warum 2 Keramikkondensatoren in Reihe aber 90° zueinander angeordnet?

Was meinst Du mit der Samplingrate? Die 12V Bordnetz ist doch 
Gleichspannung, wenn alles normal abläuft. Oder die µC 
Abfrageintervalle?
C2 eher groß oder klein?

: Bearbeitet durch User
von Anja (Gast)


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Veit Devil schrieb:
> Das mit dem "injizierten Strom bezüglich 5V" war meine Frage. Sonst
> hätte ich doch im Fall des Falles meine 5V kurzgeschlossen?
>
nein, Im Ernstfall wird Strom auf die 5V-Leitung gespeist. (ca 0,5mA).
Falls der Prozessor oder die Lasten am 5V Zweig mehr als 0,5mA 
verbrauchen wird der Spannungsregler entlastet. Wenn die Schaltung 
weniger als 0,5mA verbraucht (im Sleep) dann steigt die 5V Spannung 
unkontrolliert an.

> Warum BAT64 und nicht die BAV99 vom dse-faq Link weiter oben?
die Idee dahinter sind die geringere Schwellspannung von 0.3 - 0.4 V 
gegenüber den 0.6-0.7 V der Eingangsschutzdioden. Dadurch werden die 
Eingangsschutzdioden entlastet. Allerdings haben Schottky-Dioden höhere 
Leckströme wodurch die Meßgenauigkeit bei hohen Temperaturen beeinflusst 
wird.

> Welche Aufgabe hat der 1K vorm ADC Eingang genau?
Verringerung des Stroms durch die Eingangsschutzdioden des Prozessors.
Wobei der 1K Widerstand bei BAT64 sinnlos ist.

Ich verwende normalerweise keine zusätzlichen Dioden. Die 
Eingangsschutzdioden des Prozessors haben schließlich auch Geld 
gekostet. -> die sollen auch mal was arbeiten.

> Warum bis 26V messen?
Damit man Fremdstart von der LKW-Batterie erkennen kann.
Wobei im Winter bei schwacher Batterie auch 14,5-16V Bordspannung 
auftreten können.

> Warum 2 Keramikkondensatoren in Reihe aber 90° zueinander angeordnet?
Brandschutz falls einer der beiden (SMD-)Kondensatoren durch Vibration 
bricht und einen Kurzschluß verursacht.

> Was meinst Du mit der Samplingrate? Die 12V Bordnetz ist doch
> Gleichspannung, wenn alles normal abläuft. Oder die µC
> Abfrageintervalle?
Nö. Ist ein Drehstromgenerator wodurch bis zu 2V Ripple bei schwacher 
Batterie entstehen können. (Frequenz drehzahlabhängig).

> C2 eher groß oder klein?
Bandbreitenbegrenzung nach Abtasttheorem.
Üblich ist eine Zeitkonstante von >=1ms bei 1kHz Abtastrate.

Gruß Anja

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

okay, vielen Dank für die Erklärungen. C2 muß ich dann also mit 1kHz 
berechnen je nachdem wie groß ich R2 wähle?

Damit die Schutzschaltung funktioniert, muß meine 5V Schaltung 
mindestens 0,5mA verbraten? Ich glaube das bekomme ich hin.

Der Schaltplan an sich ist so i.O.?

Nur mit dem LKW Fremdstart komme ich noch nicht klar. Wer lässt sich 
denn mit 24V vom LKW Starthilfe am PKW geben? Sind das nicht 2 Batterien 
in Reihe beim LKW? Oder doch schon eine? Ich hätte da bedenken.

Edit:
ich muß ja zum berechnen R1 nehmen, nicht R2. Dann rechne ich C2 mit 
16,1nF aus bei Tau = 1ms.

: Bearbeitet durch User
von dfwf4g4g (Gast)


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Veit Devil schrieb:
> Welche Aufgabe hat der 1K vorm ADC Eingang genau?


Einige µC-Hersteller geben hier explizit im Datenblatt bzw. in 
Application Notes an, dass dadurch der Spitzenstrom limitiert werden 
muss, der
beim Umladen des Sample-and-Hold-Kondensators entsteht. Dazu gehört
auch, dass ein Kondensator direkt am µC-Pin verboten ist.


> Was meinst Du mit der Samplingrate? Die 12V Bordnetz ist doch
> Gleichspannung, wenn alles normal abläuft. Oder die µC
> Abfrageintervalle?


Richtig. Du wirst doch in irgendeinem Intervall die Spannung abtasten.
Und das auch nur so schnell wie notwendig.


> C2 eher groß oder klein?


So groß wie es Deine Abtastgeschwindigkeit und Toleranz erlaubt 
(Tiefpass-Filter erster Ordnung). Klassische Abtastrate wäre hier 10ms. 
Wähle den Filter-Kondensator so, dass eine Zeitkonstante kleiner gleich 
2ms besteht.


> Ich verwende normalerweise keine zusätzlichen Dioden. Die
> Eingangsschutzdioden des Prozessors haben schließlich auch Geld
> gekostet. -> die sollen auch mal was arbeiten.


Schlechte Einstellung. Es gibt eine Application Note von Microchip in 
der
der Hersteller die Nutzung der internen Clamping-Dioden für 
"alltägliche" Aufgaben untersagt. Oder anders ausgedrückt: Die internen 
Clamping-Dioden sind für den Fehlerfall da, nicht für "vorhersagbare" 
Aufgaben. Erst recht nicht, wenn man Robust Design bevorzugt.
Nebenbei sind die internen Clamping Dioden üblicherweise ziemlich 
schwachbrüstig und schlecht spezifiziert. Aus dem Grund s.o. Weil man 
sie
im Alltag nicht "mit"benutzt.


> Üblich ist eine Zeitkonstante von >=1ms bei 1kHz Abtastrate.

Eher nicht. Dadurch würde man die Eckfrequenz zu tief ansetzen und das 
Nutzsignal zu stark beschneiden. Als Richtwert kann man die 5-Tau-Regel
anwenden.


Die Messung einer Spannung mit einem µC ist ein Paradebeispiel dafür,
dass man eine fehlerfreie Funktionskette Hardware/Software bilden muss,
damit am Schluss alles sauber funktioniert. Eine Designschwäche in
jedem Teil dieser Kette wirkt sich direkt auf die Qualität aus.

Noch ein Hinweis zur Mess-Schaltung. Was hältst Du von z.B. 47k / 10k + 
220n bei 10ms Abtastrate?

Ruhestrom. Wenn Du die Schaltung dauerhaft an der Batterie betreibst,
hast Du einen verhältnismäßig hohen Entladestrom durch die 
Mess-Schaltung.
Hast Du damit ein Problem?

von dfwf4g4g (Gast)


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Veit Devil schrieb:
> Nur mit dem LKW Fremdstart komme ich noch nicht klar. Wer lässt sich
> denn mit 24V vom LKW Starthilfe am PKW geben? Sind das nicht 2 Batterien
> in Reihe beim LKW? Oder doch schon eine? Ich hätte da bedenken.


Richtig. Das macht kein vernünftiger Mensch. Nur geldgierige Leute :-)
Ist aber leider üblich, um den Wagen schnell wieder "flott" zu kriegen.
Ob diese Anforderung jetzt für Dich privat notwendig ist... muss Du 
selber
entscheiden.

Sieht man mal wieder, wie hoch die Anforderungen seitens der OEMs sind.
Ob das z.B. auch ein Aftermarket-Audioverstärker ist? Wohl kaum...


> Edit:
> ich muß ja zum berechnen R1 nehmen, nicht R2. Dann rechne ich C2 mit
> 16,1nF aus bei Tau = 1ms.


Falsch. Damit es nicht zu einfach wird -> Ersatzschaltbild.

von dfwf4g4g (Gast)


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Veit Devil schrieb:
> okay, vielen Dank für die Erklärungen. C2 muß ich dann also mit 1kHz
> berechnen je nachdem wie groß ich R2 wähle?


Nochmal. Es ist Deine Aufgabe, Dir Gedanken darüber zu machen,
wie schnell Du das Signal abtasten möchtest bzw. musst.

Danach legst Du Deine Schaltung aus. Nicht was hier Leute im Forum 
sagen.
Das können nur Beispiele sein (da Du ja anscheinend noch nicht mal 
selber
weißt, was Deine Anforderungen sind :-)).

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

> Ruhestrom. Wenn Du die Schaltung dauerhaft an der Batterie betreibst,
> hast Du einen verhältnismäßig hohen Entladestrom durch die
> Mess-Schaltung. Hast Du damit ein Problem?

Diese Eingangsschutzschaltung hier würde meine Batterie schon leer 
saugen? Das wäre blöd und darf nicht passieren.

Die Abtastrate, jetzt habe ich das erst begriffen, Entschuldigung, liegt 
nicht ms Bereich. Eher Minuten oder aller 1 Stunde. Ich dachte mit den 
1ms bzw. 1kHz wäre noch auf Störimpulse gemeint.

von dfwf4g4g (Gast)


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Veit Devil schrieb:
> Diese Eingangsschutzschaltung hier würde meine Batterie schon leer
> saugen? Das wäre blöd und darf nicht passieren.


Ja was heißt leersaugen. Standard-Ruhestromlimit eines KFZ-Steuergerätes 
sind 100µA.
Die Mess-Schaltung kommt schon genau in diesen Bereich, je nach 
Widerstandswerte.
Jetzt komm' nicht auf die Idee, extrem große Widerstandswerte zu nehmen.

Setze einen PNP drüber und ziehe den mit einem NPN runter.
Den kannst Du entweder mit den 5V durchsteuern (wenn 5V vorhanden sind,
dann erst kann der µC auch messen oder aber mit dem µC selber den
Messpfad freischalten, je nach gewünschtem Verhalten).


> Die Abtastrate, jetzt habe ich das erst begriffen, Entschuldigung, liegt
> nicht ms Bereich. Eher Minuten oder aller 1 Stunde. Ich dachte mit den
> 1ms bzw. 1kHz wäre noch auf Störimpulse gemeint.


Das ist sehr langsam. Aber wenn's reicht.

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

das mit dem erst zuschalten wenn gemessen werden soll ist eine gute
Idee.
Hab dafür einen Schaltplan entwurfen. Ist der so funktionsfähig?

R4 mit errechneten 248K erscheint mir ganz schön hoch.

Den Kurzschlussstrom für C1 kann ich nicht einschätzen.

Der max. Ladestrom für C2 durch R1 beträgt nur 0,2 mA.
Okay, wenn das Boardnetz 14V hat wären es 0,23 mA.

Den Kollektorstrom für T1 habe ich dafür "großzügig" für 1mA ausgelegt
bzw. festgelegt. Reicht das aus?

Bei einem Stromverstärkungsfaktor von T1 und T2 von Minimum 112, komme
ich dann auf die entsprechenden Widerstandswerte für R4, R5, und R6.

Basisstrom T1 beträgt 0,045 mA.
Kollektorstrom T2 demzufolge 0,645 mA.

Oder soll ich einen High-Side Switch nehmen?

: Bearbeitet durch User
von dfwf4g4g (Gast)


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Veit Devil schrieb:
> Hallo,


Hallo nochmal.


> das mit dem erst zuschalten wenn gemessen werden soll ist eine gute
> Idee.


Finde ich auch...


> Hab dafür einen Schaltplan entwurfen. Ist der so funktionsfähig?


Keine Ahnung. Werde ich mir nicht "reverse engineeren", da schon
der Ansatz zu wenig Hardwareverständnis zeigt - sorry.
Können wir uns auf 47k, 10k und 220n einigen?


> R4 mit errechneten 248K erscheint mir ganz schön hoch.


Mir auch.


> Den Kurzschlussstrom für C1 kann ich nicht einschätzen.


Warum auch. Der ESD-Kondensator gehört direkt am Stecker und nicht
dort, wo Du ihn jetzt im Schaltplan hast.


> Der max. Ladestrom für C2 durch R1 beträgt nur 0,2 mA.
> Okay, wenn das Boardnetz 14V hat wären es 0,23 mA.


Simuliere das mal oder rechne das über die Ersatzschaltung aus!


> Den Kollektorstrom für T1 habe ich dafür "großzügig" für 1mA ausgelegt
> bzw. festgelegt. Reicht das aus?


Nein. Mache Dich mal schlau, was "Schalterbetrieb" bedeutet und wie
das mit den Stromverstärkungsfaktoren von Bipolar-Transistoren aussieht.


> Bei einem Stromverstärkungsfaktor von T1 und T2 von Minimum 112, komme
> ich dann auf die entsprechenden Widerstandswerte für R4, R5, und R6.


Gilt der Wert zufälligerweise bei ~25°C?


> Basisstrom T1 beträgt 0,045 mA.
> Kollektorstrom T2 demzufolge 0,645 mA.
>
> Oder soll ich einen High-Side Switch nehmen?


Siehe oben: "Schalterbetrieb". Was Du hier mühsam ausgerechnet hast,
erinnert an das Vorgehen, wenn Du Transistoren im Linearbetrieb
betreiben möchtest.

Nebenbei: Das, was Du da (mehr oder weniger) aufgebaut hast, IST ein 
HighSide-Switch.

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

> Können wir uns auf 47k, 10k und 220n einigen?
Damit meinst Du bestimmt R1, R2 und C2?

Die Frage mit dem Ersatzschaltbild verstehe ich nicht. Der max. 
Ladestrom wird doch nur durch R1 bestimmt für C2. Okay, dazu käme noch 
der Strom für den Zweig R1 + R2. Der liegt aber unter Fernerliefen und 
das deckt der festgelegte T1 Kollektorstrom 1mA mit ab. Selbst mit 14V 
und 47k fließen maximal 0,3mA.

Was Schalterbetrieb bedeutet weis ich. Der Basisstrom T1 und T2 ist mit 
dem 5fachen benötigten berechnet. Außer Du meinst das ich T1 noch mehr 
aufsteuern soll. Also mehr wie für 1mA. Aber warum? Dann könnte der 
nächste sagen ich brauch deutliche "fettere" Transistoren.

Ich würde Dich bitten das näher zu erklären, warum ich falsch liege.

von Anja (Gast)


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Veit Devil schrieb:
> Oder soll ich einen High-Side Switch nehmen?

Man könnte auch einen FET im Spannungsteilerknoten verwenden, wenn man 
mit einem eingeschränkten Meßbereich (ca 1,5V Verlust am ADC) leben 
kann.

Siehe Batteriewächter T2, R4, R5

http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:BMON_1048_PIC.PNG


Gruß Anja

von dfwf4g4g (Gast)


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Veit Devil schrieb:
>> Können wir uns auf 47k, 10k und 220n einigen?
> Damit meinst Du bestimmt R1, R2 und C2?


Ja genau.


> Die Frage mit dem Ersatzschaltbild verstehe ich nicht. Der max.
> Ladestrom wird doch nur durch R1 bestimmt für C2. Okay, dazu käme noch
> der Strom für den Zweig R1 + R2.


Es geht hier um's Verständnis für die falsche Berechnung. Sicher
brauchen wir jetzt nicht an dieser Stelle wegen 200µA, 250µA oder 1mA 
streiten.


> Der liegt aber unter Fernerliefen und
> das deckt der festgelegte T1 Kollektorstrom 1mA mit ab. Selbst mit 14V
> und 47k fließen maximal 0,3mA.
>
> Was Schalterbetrieb bedeutet weis ich. Der Basisstrom T1 und T2 ist mit
> dem 5fachen benötigten berechnet. Außer Du meinst das ich T1 noch mehr
> aufsteuern soll. Also mehr wie für 1mA. Aber warum? Dann könnte der


Ja. Steuere beide Transistoren T1 und T2 (viel) weiter auf.
Rechne das Worst-Case aus (minimaler Stromverstärkungsfaktor bei 
tiefster
Einsatztemperatur bei minimalen Betriebsspannungen (sowohl 
Batteriespannung, als auch die 5V), usw.)

Als Anfang kannst Du ja mal R6 auf 10k setzen und dann noch einen 10k
-Widerstand von der Basis von T2 gegen Ground einfügen.

> nächste sagen ich brauch deutliche "fettere" Transistoren.
>
> Ich würde Dich bitten das näher zu erklären, warum ich falsch liege.


Weil Du eher von idealen Bedingungen ausgehst.

Stelle doch beim nächsten Mal eine aktualisierte Version der Schaltung 
zur Verfügung.

von dfwf4g4g (Gast)


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Wozu sind eigentich so exotische Widerstandswerte (248k, 156k) und 
Transistoren (SC307, SC236) notwendig?

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

okay, dass mit den Extremwerten in der Praxis habe ich nicht bedacht. 
Habe jetzt mit 50mA Ic gerechnet. Maximal können die "exotischen" Typen 
100mA Ic.
Dann fließen Basisströme von 2,3mA.
Okay so oder zu viel?

Die exotischen Transistoren sind Restbestände von früher.
Habe dafür nur ein normales Datenblatt ohne weitere Angaben für den 
Einsatzbereich zwischen -40 und +100°C.
Die exotischen Widerstandswerte waren noch errechnete Werte. Keine 
Normwerte.

Der R7 dient wohl als Pull-Down damit T2 immer sicher sperrt?

Warum wurde der Wert für C2 erhöht?

Die Schaltung ist schon ganz schön gewachsen. Hätte ich nicht für 
möglich gehalten.

Danke auch an Anja und andere für die Hinweise. Mit Mosfets hatte ich 
allerdings noch nie etwas zu tun. Deshalb weis ich nicht wie der in der 
Schaltung arbeitet.

Neuer Schaltplan ist fertig.

: Bearbeitet durch User
von Lothar S. (loeti)


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> Bei modernen PKWs mit Zentralschutz sind es häufig nur 40V.

Mein Opel Astra H von Frühjahr 2004 schaltet über 15V Bordspannung* 
sogar die Stromversorgung aller nicht benötigten µCs vollständig ab.

Grüße Löti

*Ist mir bei der turnusmäßigen Ausgleichsladung des Fahrzeug-Akkus 
(16,5V) aufgefallen... .

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

turnusmäßigen Ausgleichsladung? Was machst Du denn mit der Autobatterie?
Oder steht er lange rum und lädst nur immer nach.

Zurück zum Thema.
Kann ich die Schaltung jetzt so aufbauen oder muß noch etwas geändert
werden? Danke.

von k. affe (Gast)


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Das sieht gut aus.

Bei der Auswertung den Spannungsabfall am Transistor nicht vergessen

von Lothar S. (loeti)


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> turnusmäßigen Ausgleichsladung? Was machst Du denn mit der Autobatterie?

Alle 6 Monate für 8h mit 16,5V und ca. C/40 eine Ausgleichsladung 
erhöht, nach meiner Erfahrung, die Lebensdauer wesentlich.

Grüße Löti

von batman (Gast)


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8h bei 16,5V? Da kochste aber was weg. :)

von Lothar S. (loeti)


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> Da kochste aber was weg.

72Ah/40 = 1,8Ah /*8(h) = 14,4Ah /*16,5V = 0,3376kWh.
Is' nicht so schlimm.

Grüße löti

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